考虑到这一点——没有任何廉价的家用设备能比我们的鼻子更迅速地判断牛奶是否变质。只需轻轻一闻，便能得知牛奶的状态。尽管人类的科技让我们能够观察遥远的星体和微小的原子，但在嗅觉方面，鼻子依然是无可替代的。
模仿人类嗅觉系统的便携式传感器，称为电子鼻，能够识别空气中的挥发性化合物。然而，迄今为止，这些设备的应用仍然有限，原因在于它们往往体积庞大、制造复杂，且只能检测少数几种化合物，或存在准确性不足的问题。近期在俄亥俄州东巴勒斯坦发生的火车脱轨事件，突显了对便携式、经济实惠的传感器的迫切需求，这种传感器能够迅速而准确地识别现场的挥发性化合物。
如今，由哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究团队开发出一种易于制造的电子鼻，能够快速而准确地“嗅出”挥发性化合物，例如普遍存在的挥发性有机化合物(VOCs)。该传感器是首个采用单一传感器实现被动与主动感知，并结合机器学习技术来识别多种分子及其混合物的设备。
“与我们的方法不同，我们的传感器实现了受生物学启发的‘嗅探’机制。它会生成吸入与呼出的序列模式，模拟生物体使用的关键气味识别机制，这不仅涉及化学传感，还包括动态质量传输过程，”SEAS材料科学教授、化学与化学生物学教授、该研究的主要作者乔安娜·艾森伯格(Joanna Aizenberg)表示。
“我们的研究结果表明，这种独特的功能显著提升了任何人造鼻子的检测能力，广泛应用于疾病诊断、空气质量监测、危险废物检测以及食品腐败的呼气测醉器中。”
这项研究已发表在《美国国家科学院院刊》上。
